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考点15 硫元素单质及其重要化合物
一、选择题
1.(2014·江苏高考·8)下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是 ( )
物质 组别 A B C D 甲 Al NH3 SiO2 SO2 乙 HCl O2 来源学科网丙 NaOH HNO3 HF NaHCO3 NaOH Ca(OH)2 【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)熟记常见物质之间的相互转化。 (2)本题可以采用逐一验证,判断能否反应。
[来源:Zxxk.Com]
【解析】选B。Al与HCl反应生成AlCl3和H2、Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2、HCl与NaOH反应生成NaCl和H2O,A正确;NH3与O2反应生成NO(或N2)和H2O、NH3与HNO3反应生成NH4NO3、O2与HNO3不反应,B错误;SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O、NaOH与HF反应生成NaF和H2O、HF与SiO2反应生成SiF4气体和H2O,C正确;SO2与Ca(OH)2反应生成CaSO3和H2O[或Ca(HSO3)2]、Ca(OH)2与NaHCO3反应生成CaCO3与NaOH(或Na2CO3)和H2O、SO2与NaHCO3反应生成NaHSO3和CO2,D正确。 二、非选择题
知识改变命运
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2.(2014·海南高考·17)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂,它受热、遇酸易分解。工业上可用反应: 2Na2S+Na2CO3+4SO2回答下列问题:
3Na2S2O3+CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示,
(1)b中反应的离子方程式为 , c中试剂为 。
(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是 。 (3)d中的试剂为 。 (4)实验中要控制
SO2生成速率,可以采取的措施
有 (写出两条)。 (5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是 。 【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)二氧化硫的制备及其化学性质;
(2)信息的捕捉和应用(如本题中硫代硫酸钠受热、遇酸易分解)等。
【解析】硫代硫酸钠的制备需要硫化钠、碳酸钠和二氧化硫,所以装置a、b为制备二氧化硫(可用亚硫酸钠和中等浓度的硫酸反应),c装置为反应容器,里面盛装硫化钠和碳酸钠,d装置为尾气处理装置,吸收未反应的二氧化硫和反应产生的CO2,因此试剂为氢氧化钠溶液;反应开始后,c中先有浑浊出现,后变澄清,此浑浊物为硫化钠和二氧化硫反应产生的单质硫;影响反应速率的因素:温度、浓度和压强,因此实验室为了控制二氧化硫生成速率可以通过控制硫酸的浓度、
知识改变命运
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添加硫酸的快慢以及反应温度;根据题目信息,硫代硫酸钠受热、遇酸易分解,如果二氧化硫过量,则容易生成亚硫酸,使溶液呈酸性,而制备的硫代硫酸钠发生分解,因此二氧化硫的量不能过量。 答案:(1)S错误！未找到引用源。+2H++H+
SO2↑+H2O或HS错误！未找到引用源。
SO2↑+H2O 硫化钠和碳酸钠混合溶液
(2)硫 (3)NaOH溶液
(4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等) (5)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解
3.(2014·上海高考·十大题)硫有多种含氧酸,亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4·SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等,其中硫酸最为重要,在工业上有广泛的应用。在实验室,浓硫酸是常用的干燥剂。 完成下列计算:
(1)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中的SO3都转化为硫酸,若将445 g焦硫酸溶于水配成4.00 L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)若以浓硫酸吸水后生成H2SO4·H2O计算,250 g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水?
(3)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下: 3FeS2+8O24FeS2+11O2
Fe3O4+6SO2 2Fe2O3+8SO2
来源学科网ZXXK]若48 mol FeS2完全反应耗用氧气2 934.4 L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢体积分数为0.84的混合气体(H2S、H2O、N2)在空气中完全燃烧,若空气过量77%,计算产物气体中SO2体积分数(水是气体)。 已知空气组成:N2体积分数0.79、O2体积分数0.21。
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【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)熟练掌握与运用有关物质的量计算的公式; (2)根据质量守恒、原子守恒进行计算。
【解析】(1)n(焦硫酸)=2.5 mol,则含硫是5 mol,根据硫原子守恒知生成5 mol硫酸,所需体积为5 mol/4.00 L=1.25 mol·L-1。
(2)250 g质量分数为98%的硫酸所结合水的质量为250×98%×18/98=45 g,减去原来的水:250×2%=5 g,实际吸水为45 g-5 g=40 g。
(3)根据化学方程式得出生成两种氧化物所消耗的氧气的物质的量等于消耗的氧气的总物质的量。
(4)根据原子守恒计算生成气体及消耗氧气的量。 答案: (1)1.25
(2)250×98%÷98×18=45 g,250 g×2%=5 g,45 g-5 g=40 g (3)2 934.4÷22.4=131(mol) 设Fe3O4为amol,Fe2O3为bmol
3a+2b=48 8a+错误！未找到引用源。b=131,解得:a=4 b=18 n(Fe3O4)∶n(Fe2O3)=2∶9
(4)设混合气体为1体积,0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水,消耗1.26体积氧气。 所需空气为1.26÷0.21×1.77=10.62体积 φ(SO2)=0.84÷(10.62-1.26+1.84)=0.075
【误区提醒】对于“250 g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水?”的问题,一般容易忽略将原溶液中的水去掉而使结果偏大。
4.(2014·福建高考·25)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验: 实验一 焦亚硫酸钠的制取
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采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2
Na2S2O5
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为 。 (2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是 。 (3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HS错误！未找到引用源。的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 (填序号)。
[来源:学+科+网Z+X+X+K]
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸 d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测 (5)检验
Na2S2O5晶体在空气中已被氧
化的实验方案
是 。 实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
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